中國科學技術大學潘建偉、趙博等人近日在國際上首次合成一種超冷三原子分子氣體，溫度低至100nK(納開爾文)。

12月2日，這一研究成果發表在國際權威學術期刊《科學》(Science)雜志上。

據介紹，在該研究中，研究人員在基態雙原子分子和原子Feshbach共振附近利用磁締合技術，從簡并的鈉鉀分子-鉀原子混合氣中制備了超冷三原子分子系綜，向基于超冷分子的超冷量子化學和量子模擬研究邁出了重要一步。

審稿人一致認為，這一工作是超冷分子研究領域的一個里程碑，為超冷化學和量子模擬的研究開辟了新的方向。

利用高度可控的超冷分子來模擬復雜的難于計算的化學反應過程，可以對復雜系統進行精確的全方位的研究，因而在超冷化學和新型材料設計中具有廣泛的應用前景。但由于分子內部的振轉能級非常復雜等因素，導致通過直接冷卻的方法來制備超冷分子非常困難。

在該項研究中，不僅首次成功利用磁締合技術相干地制備了高相空間密度的超冷三原子分子系綜，還獲得了三原子分子的解離譜，從而實現了三原子分子的直接探測。

實驗結果顯示，所獲得的三原子分子氣的相空間密度比其他方法提高了約10個量級。超冷三原子分子系綜的制備為模擬量子力學下三體問題鋪平了道路，所獲得的高相空間密度也使得制備三原子分子的玻色–愛因斯坦凝聚成為可能。(完)